Catabolismo: Características y tipos

Características del catabolismo

Es la fase del metabolismo en la que se degradan las moléculas orgánicas para obtener moléculas sencillas que se puedan oxidar para obtener energía.

PROCESOS EXERGÓNICOS	REACCIONES DE OXIDACIÓN	rutas convergentes
Liberan energía que se acumula en forma de moléculas de ATP.	Las moléculas orgánicas se oxidan cediendo sus electrones y protones a intermediarios como el NADH, que acumulan energía.	Toda la variedad de moléculas orgánicas que se degradan dan lugar a unos pocos monómeros finales.

Tipos de catabolismo

Los tipos de catabolismo están determinados por cuál es el último aceptor de los electrones de las moléculas que se están oxidando.

CATABOLISMO AEROBIO	CATABOLISMO ANAEROBIO	CATABOLISMO FACULTATIVO
Utilizan el oxígeno molecular como aceptor final.	Las células con este metabolismo viven en ausencia de oxígeno, y emplean una molécula orgánica como aceptor final.	Cuando hay oxígeno se emplea como aceptor, y en su ausencia pueden adaptarse y emplear otro aceptor.

Fuentes de combustible

La glucosa es la molécula más empleada por los seres vivos para obtener energía mediante su oxidación. Hay muchas rutas que permiten obtenerla:

FOTOSÍNTESIS	NUTRIENTES	glucogenolisis	Gluconeogénesis
Los seres autótrofos la producen a partir de materia inorgánica.	Los seres heterótrofos la obtienen a partir de la degradación de los nutrientes.	El glucógeno sirve como almacén de glucosa, si este se degrada se puede obtener.	Hay rutas que convergen y pueden transformar otras moléculas orgánicas en glucosa, como los lípidos.

¡Cuidado!: Es fácil confundir glucogenolisis con gluconegénesis. Una de ellas contiene glucogenolisis (viene del glucógeno) y la otra gluconeogénesis (génesis de glucosa).

Rutas catabólicas

Una vez obtenida la glucosa, esta se oxida en varias fases, en las que se va liberando ATP como moneda energética. Se puede resumir en las siguientes etapas:

1ª fase	2ª fase
Glucolisis	Fermentación (anaerobia)	Respiración celular (aerobia)
Oxidación de glucosa hasta formar piruvato.	El piruvato se oxida completamente.

Aspectos energéticos

Hidrólisis del ATP

El ATP es la moneda energética: una ganancia de ATP supone una ganancia de energía y un gasto de ATP supone un gasto de energía. La energía liberada en procesos catabólicos procede de su hidrólisis, su ruptura en ADP y un fosfato inorgánico.

Energía + ADP + P $_i$ $\Leftrightarrow$ ATP

Hay dos formas en las que se puede producir ATP, es decir, en las que el ADP puede fosforilarse:

A NIVEL DE SUSTRATO	Un compuesto unido a un fosfato con enlace de alta energía libera energía al romperlo, y se utiliza para transferir el fosfato al ADP.
ACOPLAdo al transporte de electrones	Los electrones van liberando energía a medida que pasan por los complejos, y se emplea para fosforilar el ADP.

Curiosidad: Se puede utilizar tanto el ATP como otros nucleótidos, como el GTP, CTP, GDP, AMP.

Intermediarios energéticos

Para que la energía se vaya transmitiendo hasta llegar a la formación del ATP, se requieren intermediarios. Estos pueden ser transportadores de grupos o de electrones.

Transportadores de electrones	Nucleótidos de pirimidina	NAD $^+$ NADH	Procesos catabólicos
		NADP $^+$ NADPH	Procesos anabólicos
	Nucleótidos de Flavina	FMN FMH $_2$	Procesos catabólicos
		FAD FADH $_2$
Transportadores de grupos	Coenzima A		Forman enlaces tioéster al transferir grupos acilos, creando moléculas de alta energía.